Модель ученых ЛЭТИ предскажет изменения биосферы Земли от изменения климата
Прогнозирование развития биологических видов, в частности растений, в зависимости от изменений температуры окружающей среды позволяет выполнять модель, разработанная специалистами Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ», 20 февраля сообщает пресс-служба вуза.
Критические изменения климата на Земле могут вызывать глобальные перемены, как уже не раз было в истории нашей планеты, в том числе изменения в экосистеме и биосфере в целом, тем более что их влияние является взаимным.
Связь между климатом и биосферой можно проследить и сегодня. Так, глобальное потепление привело к тому, что болота в Сибири меньшее время подвергаются замерзанию, это приводит к быстрому росту популяций живущих там бактерий, которые выбрасывают в атмосферу метан. А рост количества метана в атмосфере вызывает еще больший ее разогрев.
Данная положительная обратная связь может привести к критическому повышению глобальной температуры, что, в свою очередь, может вызвать вымирание живых организмов на Земле.
Профессор кафедры алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ведущий научный сотрудник лаборатории математического моделирования волновых процессов ИПМаш РАН Сергей Вакуленко рассказал о разработанной ими модели:
«Благодаря математическому расчету и пониманию некоторых взаимосвязей, мы создали модель, предсказывающую стабильность тех или иных биомов (отдельных географических регионов со специфическим климатом, растительностью и животным миром). Модель предложена для растительных биомов (тундра, лес, степь и т. д.)».
Уравнения, составленные учеными, описывают изменение границы биома при изменении температуры и осадков. Введя палеонтологические данные, исследователи могут проследить процесс изменения биомов в ту или иную геологическую эпоху и оценить связь этого процесса с тогдашним климатом. А настроив соответствующим образом параметры, можно предсказать будущие изменения.
Тестирование модели было выполнено на примере биома широколиственного леса. Данные для моделирования были представлены коллегами из Нортумбрийского университета в Великобритании, принявшими участие в исследовании. Проверка подтвердила пригодность модели для описания изменений биосферы и климатических изменений, происходивших как в прошлом, так и потенциально возможных в будущем.
Результаты исследования, участие в котором приняли также ученые из Института проблем машиноведения РАН и Новгородского центра развития инноваций и промышленности, были представлены в статье «Стабильность и фрагментация биома при критическом изменении температуры окружающей среды», опубликованной в журнале Applied Mathematical Modelling.
